基于產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人的智能機(jī)器人教學(xué)改革措施

周俊波 董晏偉

摘 ?要：產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐育人作為國(guó)家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略有效途徑之一，對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、提高高校教育質(zhì)量和提升國(guó)家科技創(chuàng)新能力具有重要作用。本研究采用文獻(xiàn)分析法，綜述了各發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)學(xué)研模式以及我國(guó)研究現(xiàn)狀，并結(jié)合成都理工大學(xué)智能機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀，提出了相應(yīng)的創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)改革措施。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)學(xué)研 ?智能機(jī)器人 ?教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（b）-0219-03

產(chǎn)學(xué)研是指企業(yè)、科研院所和高等學(xué)校間密切聯(lián)系和相互合作，將人才培養(yǎng)與企業(yè)市場(chǎng)需求結(jié)合，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新所需資源的有效組合[1]。各發(fā)達(dá)國(guó)家的政府和高校在產(chǎn)學(xué)研領(lǐng)域開(kāi)展相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)[2]，不僅促進(jìn)大學(xué)生全面發(fā)展，提升在校大學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，而且提高高校教育質(zhì)量。本研究采用文獻(xiàn)分析法，綜述了各發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)學(xué)研模式，概述了我國(guó)產(chǎn)學(xué)研研究現(xiàn)狀，分析了不足之處?？陀^分析了成都理工大學(xué)智能機(jī)器人實(shí)習(xí)教學(xué)現(xiàn)狀，并提出了相應(yīng)的教改措施。

1 ?各發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)學(xué)研模式

1.1 美國(guó)高校產(chǎn)學(xué)研模式

美國(guó)高校產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新思想起源于1862年，當(dāng)年《莫雷爾法案》的出臺(tái)標(biāo)志著產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新思想的誕生。20世紀(jì)70年代，隨著國(guó)際經(jīng)貿(mào)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，美國(guó)更加重視科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，并出具相關(guān)法律和政策倡導(dǎo)企業(yè)主動(dòng)與科研院所和高等學(xué)校間合作，強(qiáng)調(diào)企業(yè)須在產(chǎn)學(xué)研合作中提供經(jīng)費(fèi)上資助，用于科技成果轉(zhuǎn)化和技術(shù)開(kāi)發(fā)。發(fā)展至今，先后出現(xiàn)了科技工業(yè)園區(qū)模式、科研承包與合作培養(yǎng)模式以及建立合作研究中心等一系列比較有代表性的產(chǎn)學(xué)研模式，促進(jìn)美國(guó)高等教育的快速發(fā)展。

科技工業(yè)園區(qū)模式依托于高校優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源，企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在高校周?chē)鷦?chuàng)辦科技企業(yè)，政府部門(mén)制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策用以增強(qiáng)科技園的競(jìng)爭(zhēng)力。該模式中最成功的范例是斯坦福大學(xué)創(chuàng)辦的科技工業(yè)園——硅谷。如今的硅谷已經(jīng)成為美國(guó)科技創(chuàng)新精神的象征，教育、科研與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，培養(yǎng)了大批復(fù)合創(chuàng)新型人才?？蒲谐邪c合作培養(yǎng)模式是企業(yè)根據(jù)自身需求，將所需研發(fā)的項(xiàng)目承包給大學(xué)或研究機(jī)構(gòu)研發(fā)，企業(yè)提供配套的研發(fā)資金并負(fù)責(zé)后續(xù)的研發(fā)產(chǎn)品的市場(chǎng)轉(zhuǎn)化。這種模式研發(fā)項(xiàng)目范圍非常廣泛，便于實(shí)際運(yùn)作。合作研究中心模式一般由企業(yè)提供資金，在有條件的高?；蚩蒲性核薪⒑献餮芯恐行?，由高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的相關(guān)科技人員共同組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)一些重要的科研任務(wù)。該模式充分利用高?；蚩蒲性核膶?shí)驗(yàn)設(shè)備和研究資料和企業(yè)的產(chǎn)品推廣和營(yíng)銷(xiāo)能力，便于實(shí)現(xiàn)科研成果的快速轉(zhuǎn)化。

美國(guó)聯(lián)邦政府在高校產(chǎn)學(xué)研領(lǐng)域也有所作為。比如制定健全的政策和完備的法律制度，并根據(jù)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在資金支持方面，美國(guó)政府對(duì)高校提供大量經(jīng)費(fèi)用于科研，針對(duì)企業(yè)制定一系列的減稅政策。這些措施不僅提高高校和企業(yè)參加產(chǎn)學(xué)研合作的積極性，而且促進(jìn)科研技術(shù)向現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)效益的轉(zhuǎn)化。

1.2 英國(guó)高校產(chǎn)學(xué)研模式

英國(guó)高校產(chǎn)學(xué)研模式有劍橋科學(xué)公園模式、沃里克模式、教學(xué)公司模式和“三明治”人才培養(yǎng)模式等多種各具特色的模式。

劍橋科學(xué)公園模式與美國(guó)的科技工業(yè)園區(qū)相似，目前發(fā)展成為歐洲最大的高科技工業(yè)聚集區(qū)。沃里克模式與美國(guó)的合作研究中心模式相似，基于沃里克大學(xué)豐富的創(chuàng)新研究成果，吸引眾多企業(yè)來(lái)創(chuàng)辦高技術(shù)公司，加速研究成果的商業(yè)化。

教學(xué)公司模式是高校、企業(yè)和政府聯(lián)合培養(yǎng)，采用理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的一種人才培養(yǎng)模式。該模式是將高校先進(jìn)技術(shù)直接轉(zhuǎn)移到企業(yè)，用以培養(yǎng)高質(zhì)量的技術(shù)人才。實(shí)踐證實(shí)該模式在實(shí)施期間成效顯著，不僅為企業(yè)培養(yǎng)大批高質(zhì)量的科技管理人才，而且實(shí)現(xiàn)大學(xué)研究成果直接向企業(yè)轉(zhuǎn)化，為高校創(chuàng)造高達(dá)400億英鎊的產(chǎn)值。

“三明治”人才培養(yǎng)模式主要針對(duì)四年制的學(xué)生，讓其在第三年到企業(yè)實(shí)習(xí)或申請(qǐng)到歐盟國(guó)家學(xué)校繼續(xù)學(xué)習(xí)，第四年在返回學(xué)校繼續(xù)學(xué)習(xí)的一種人才培養(yǎng)模式。該模式早期用于英國(guó)高等職業(yè)教育，后經(jīng)發(fā)展，擴(kuò)展至商業(yè)、酒店管理乃至物理、數(shù)學(xué)等眾多專(zhuān)業(yè)。

1.3 德國(guó)高校產(chǎn)學(xué)研模式

德國(guó)產(chǎn)學(xué)研模式主要包含雙元制模式、以企業(yè)為核心的研發(fā)項(xiàng)目以及聯(lián)合體型等的合作模式。

雙元制模式與英國(guó)的“三明治”人才培養(yǎng)模式相似，即學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)理論知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)，后提前進(jìn)入企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。這種模式需要高校和企業(yè)建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，共同發(fā)揮作用，從而提升學(xué)生綜合能力素質(zhì)和創(chuàng)新能力。以企業(yè)為核心的研發(fā)項(xiàng)目合作模式與美國(guó)的合作研究中心模式相似，即企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求，結(jié)合企業(yè)的客觀條件確定研發(fā)項(xiàng)目，提供研發(fā)經(jīng)費(fèi)委托大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)合作研發(fā)。聯(lián)合體型合作模式是在政府的支持下，由眾多研究所和知名企業(yè)組合成聯(lián)合體型的模式。如弗朗霍夫協(xié)會(huì)涉及到60個(gè)研究所以及眾多知名企業(yè)參與的產(chǎn)學(xué)研合作中心。

1.4 日本高校產(chǎn)學(xué)研模式

日本出現(xiàn)最早的產(chǎn)學(xué)研模式是產(chǎn)學(xué)官模式，后續(xù)有委托模式和共同研究模式。

產(chǎn)學(xué)官協(xié)同創(chuàng)新是日本的一項(xiàng)基本國(guó)策，其是一種以企業(yè)為主導(dǎo)，政府和高校為輔的產(chǎn)學(xué)研合作模式。日本政府給予了大力支持，如投入大量研究經(jīng)費(fèi)、制訂了多項(xiàng)科研計(jì)劃、創(chuàng)辦合作促進(jìn)機(jī)構(gòu)等措施。

委托模式包含兩種模式，即政府委托高校研究和企業(yè)委托高校培養(yǎng)從業(yè)人員。前者是政府將重大科研項(xiàng)目以合同的形式委托給高校，并提供配套的經(jīng)費(fèi)，而高校按照合同要求完成科研項(xiàng)目;后者是企業(yè)委托高校對(duì)其員工進(jìn)行繼續(xù)教育或職業(yè)培訓(xùn)，便于提高職員的業(yè)務(wù)水平。

共同研究模式主要是企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)就共同的課題開(kāi)展合作研究，其研究資金由企業(yè)通過(guò)捐贈(zèng)金形式提供。日本政府政策層面和資金層面予以鼓勵(lì)和支持。這一模式中建立了多個(gè)產(chǎn)學(xué)研合作中心，企業(yè)與高校、科研院所間合作共進(jìn)，并建立了信賴關(guān)系，為產(chǎn)學(xué)研快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2 ?我國(guó)的產(chǎn)學(xué)研研究現(xiàn)狀

建國(guó)初期，為發(fā)展國(guó)防科技力量，我國(guó)開(kāi)始產(chǎn)生產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的教學(xué)模式，不過(guò)僅限于部分高校。1992 年，啟動(dòng)了“產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合開(kāi)發(fā)工程”項(xiàng)目，有力地推動(dòng)了產(chǎn)學(xué)研發(fā)展，促進(jìn)了科技與經(jīng)濟(jì)的結(jié)合。2007年，成立“中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)”，其聚集產(chǎn)學(xué)研界相關(guān)智能部門(mén)，和眾多高校、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)搭建了高層次的交流平臺(tái)。隨著國(guó)家對(duì)創(chuàng)新能力的重視以及企業(yè)對(duì)創(chuàng)新人才的需求增加，在政府的推動(dòng)下誕生了大批的產(chǎn)學(xué)研合作組織。黨的十九大報(bào)告指出，要“建立以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系”。從此產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新成為國(guó)家戰(zhàn)略。國(guó)家基金項(xiàng)目和企業(yè)以及眾多高校參與其中，開(kāi)展了廣泛的理論研究和實(shí)踐活動(dòng)，并積累了豐富的文獻(xiàn)資料和實(shí)踐成果。

不過(guò)我國(guó)產(chǎn)學(xué)研起步較晚，1989年才開(kāi)始有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，直到2011年開(kāi)始大量的研究，而近幾年的研究數(shù)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。目前，我國(guó)產(chǎn)學(xué)研尚存在不足之處。文獻(xiàn)[3]分析指出產(chǎn)學(xué)研合作不足在于思想認(rèn)識(shí)淺顯，高校主體意識(shí)不夠;合作僅限于基礎(chǔ)研究，在應(yīng)用研究方面相比發(fā)達(dá)國(guó)家還差較遠(yuǎn);而合作內(nèi)容局限于技術(shù)開(kāi)發(fā)或咨詢等，合作層次較低。文獻(xiàn)[4]從機(jī)制上指出了我國(guó)產(chǎn)學(xué)研存在的問(wèn)題，如政策不到位和缺失法律保障機(jī)制、產(chǎn)學(xué)研基地功能定位不明晰和重復(fù)建設(shè)、人才培養(yǎng)保障機(jī)制不健全和缺失動(dòng)力機(jī)制以及產(chǎn)學(xué)研合作體制機(jī)制滯后、產(chǎn)學(xué)研合作主體信息溝通不暢和融資渠道窄等系列問(wèn)題。

3 ?智能機(jī)器人創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)改革措施

3.1 成都理工大學(xué)金工實(shí)訓(xùn)中心智能機(jī)器人教學(xué)現(xiàn)狀

成都理工大學(xué)金工實(shí)習(xí)基地始建于2000年，當(dāng)年購(gòu)置能力風(fēng)暴機(jī)器人用于實(shí)習(xí)教學(xué)。教學(xué)實(shí)踐[5]證實(shí)“智能機(jī)器人”教學(xué)高效提升大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。在教學(xué)過(guò)程中引入競(jìng)賽實(shí)踐活動(dòng)，有效提升創(chuàng)新思維能力和獨(dú)立思考能力[6]。不過(guò)，中心起步晚，底子差，競(jìng)賽實(shí)踐活動(dòng)僅能開(kāi)展仿真競(jìng)賽，離國(guó)內(nèi)外開(kāi)展的機(jī)器人賽事尚存差距。成都理工大學(xué)于2018年新建金工實(shí)訓(xùn)中心，極大改善了智能機(jī)器人教學(xué)環(huán)境，不過(guò)對(duì)于教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，急需教學(xué)改革，以適應(yīng)新世紀(jì)的教學(xué)目標(biāo)。2018年，金工實(shí)訓(xùn)中心與合作開(kāi)展教學(xué)研協(xié)同育人，為智能機(jī)器人的創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)改革提供外在條件。

3.2 智能機(jī)器人創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)改革措施

3.2.1 校企資源共享和優(yōu)化，培養(yǎng)企業(yè)所需的人才

高校優(yōu)勢(shì)在于教育資源，比如豐富的圖書(shū)資料、大量的教育科研人才以及成熟的實(shí)驗(yàn)設(shè)施、教學(xué)設(shè)施，便于培養(yǎng)學(xué)生的理論和創(chuàng)新能力;而企業(yè)資源優(yōu)勢(shì)在于實(shí)踐操作和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，如生產(chǎn)設(shè)備、品牌產(chǎn)品、行業(yè)關(guān)系、產(chǎn)業(yè)鏈建立、市場(chǎng)領(lǐng)地、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)能力等。產(chǎn)學(xué)研合作優(yōu)勢(shì)之一在于資源的共享，不過(guò)校企資源整合并非簡(jiǎn)單相加，需要對(duì)相關(guān)資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和優(yōu)化整合，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和高水準(zhǔn)的校企合作。如將高校理論教學(xué)和企業(yè)實(shí)踐結(jié)合;將高校培訓(xùn)能力和企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)能力結(jié)合;將高?？蒲心芰推髽I(yè)生產(chǎn)能力結(jié)合等;共同開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和編寫(xiě)相適應(yīng)的實(shí)訓(xùn)教材。

3.2.2 師資隊(duì)伍建設(shè)

為盡快適應(yīng)智能機(jī)器人新技術(shù)的發(fā)展，適應(yīng)工程實(shí)訓(xùn)中心的教學(xué)要求以及新課程創(chuàng)新體系，對(duì)教師的培養(yǎng)以及教師隊(duì)伍的建設(shè)尤為重要。查閱文獻(xiàn)和調(diào)研，目前有兩種途徑。其一是提升在職教師技能。當(dāng)前高校教師理論豐富，然而缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而且智能機(jī)器人領(lǐng)域技術(shù)日益更新。因此，教師需要不斷學(xué)習(xí)以適應(yīng)教學(xué)需求。如參加“雙師型”教師培訓(xùn)，提高實(shí)踐技能;或到企業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)智能機(jī)器人在企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體運(yùn)用，教師們了解企業(yè)發(fā)展程度以及對(duì)學(xué)生的需求。其二是人才的引進(jìn)。引進(jìn)機(jī)器人行業(yè)和社會(huì)上具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家或?qū)W者，或者聘任為兼職教師，從而充實(shí)教學(xué)隊(duì)伍便于提升實(shí)踐教學(xué)和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的質(zhì)量。

3.2.3 教學(xué)過(guò)程的對(duì)接，便于就業(yè)

高校不僅需要理論和實(shí)踐教學(xué)，還需要培養(yǎng)技能和崗位素質(zhì)，從而促進(jìn)學(xué)生到職業(yè)人的角色轉(zhuǎn)變。將員工職業(yè)培訓(xùn)內(nèi)容融入到教學(xué)環(huán)節(jié)中，并邀請(qǐng)企業(yè)相關(guān)人員開(kāi)展系列培訓(xùn)講座，如“如何做一名合格企業(yè)員工”等。在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理學(xué)生，這樣不僅確保實(shí)訓(xùn)安全，而且培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)。當(dāng)學(xué)生在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心完成技能訓(xùn)練后，企業(yè)提供實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在職業(yè)環(huán)境中體驗(yàn)與實(shí)踐。此外，校企合作可以采取“訂單式”教學(xué)，高校針對(duì)企業(yè)需求，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，著重培養(yǎng)崗位技能，使學(xué)生畢業(yè)后成為一個(gè)合格的技術(shù)員工。

4 ?結(jié)語(yǔ)

基于各發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)學(xué)研模式以及我國(guó)的研究現(xiàn)狀分析，結(jié)合成都理工大學(xué)智能機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，并提出3條創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)改革措施。

致謝

本項(xiàng)目受昆山巨林科教公司教育部2017年產(chǎn)學(xué)合作項(xiàng)目支持，在此表示感謝。

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